All About Computer
인류 최강의 도구 Computer를 자유자재로!
#2. 컴퓨터는 계산기다.
The computer is a calculator.
이 영상은 컴퓨터의 본질이 ‘계산기’라는 점을 설명하며, 계산기의 발전 과정을 통해 컴퓨터가 어떻게 디지털 방식으로 정보를 처리하게 되었는지 설명합니다.
- 컴퓨터의 본질 = 계산기:
- 컴퓨터(Computer)는 ‘계산하다(Compute)’라는 단어에서 유래했으며, 수학적 계산을 통해 정보를 처리하는 장치입니다. 과거에는 계산을 전문으로 하는 사람(‘계산수’)을 컴퓨터라고 불렀습니다.
- 초기 계산의 역사:
- 고대부터 세금 계산, 분배 등을 위해 계산이 필요했습니다.
- 계산 속도를 높이기 위해 미리 계산된 결과를 표(곱셈표, 로그 테이블, 사표 등)로 만들어 찾아보는 방식을 오랫동안 사용했습니다.
- 기계식 계산기의 등장:
- 파스칼린 (Pascaline, 1645년): 블레즈 파스칼이 발명한 최초의 기계식 계산기 중 하나입니다. 톱니바퀴(기어)를 이용해 십진법 덧셈과 뺄셈을 수행했습니다. 1의 자리 톱니가 한 바퀴 돌면 10의 자리 톱니가 한 칸 움직이는 ‘자릿수 올림’ 원리를 구현했습니다.
- 단계 계산기 (Stepped Reckoner, 1671년): 라이프니츠가 파스칼린을 개선하여 곱셈과 나눗셈까지 가능하게 만든 계산기입니다. 곱셈은 덧셈의 반복, 나눗셈은 뺄셈의 반복 원리를 이용했습니다. 1900년대까지 사용될 정도로 성공적이었습니다.
- 자동화와 데이터 처리:
- 펀치 카드 활용: 1890년대 인구 조사 시, 수작업의 비효율성을 극복하기 위해 기계식 계산기와 펀치 카드를 결합했습니다. 펀치 카드에 구멍을 뚫어 데이터를 기록하고, 구멍 유무에 따라 전기 신호(모터 작동)를 제어하여 자동으로 계산(주로 덧셈)을 수행했습니다. 이는 데이터 입력, 처리, 보관의 초기 형태였습니다.
- 기계식에서 전자식(디지털)으로의 전환:
- 진공관 (Vacuum Tube, 1904년 발명): 전기의 흐름을 제어하는 ‘전자 스위치’ 역할을 했습니다. 켜고 끄는 동작(On/Off)을 기계식보다 훨씬 빠르게(초당 수천 번) 수행할 수 있었습니다.
- 이진법 계산: 진공관의 On/Off 상태를 각각 1과 0에 대응시켜 이진법(Binary)으로 정보를 표현하고 계산하기 시작했습니다. 진공관 여러 개를 조합하여 복잡한 논리 연산(부울 연산)과 이진수 덧셈/뺄셈기(가산기)를 만들 수 있었습니다. 이것이 진정한 의미의 ‘디지털’ 계산기의 시작입니다. (예: 에니악 ENIAC)
- 트랜지스터(Transistor)와 현대 컴퓨터:
- 트랜지스터 (1947년 발명): 진공관과 같은 스위치 역할을 하지만, 반도체를 이용하여 훨씬 작고, 빠르고, 튼튼하며, 전력 소모가 적고, 열 발생도 적습니다.
- 집적회로 (IC): 트랜지스터의 소형화 덕분에 아주 작은 공간(칩)에 수백만, 수십억 개의 트랜지스터를 집어넣는 것이 가능해졌습니다. 현대 컴퓨터의 CPU, 메모리 등은 이러한 초소형 트랜지스터의 집합체입니다. (현재는 나노미터 단위)
- 마무리:
- 컴퓨터는 근본적으로 계산기이며, 기계식 계산에서 시작하여 진공관을 거쳐 트랜지스터(반도체) 기반의 초고속 전자식 계산기로 발전했습니다. 이 과정에서 정보를 0과 1의 디지털 신호로 변환하여 처리하는 방식을 채택하게 된 것입니다.
이 영상은 컴퓨터의 핵심 원리가 ‘계산’에 있으며, 기술 발전에 따라 계산 방식이 기계식에서 전자식(디지털)으로, 처리 단위가 십진수에서 이진수로 변화해 온 과정을 보여줍니다.
next video